Óptica geométrica

Cuatro son las leyes que rigen el desarrollo de la óptica geométrica:

1a ) La propagación de la luz es rectilínea.

2a) Las diversas partes de un haz luminoso son independientes entre si.

3a) Ley de reflexión. Cuando un rayo llega  a la superficie de separación de dos medios homogéneos  (rayo incidente) se divide en otros dos, uno de los cuales vuelve al primer medio (rayo reflejado), manteniéndose en el plano determinado por el incidente y la perpendicular (normal) a la superficie de separación en el punto de incidencia y formando además son la perpendicular un ángulo de reflexión i´, igual al de incidencia i.

4a) Ley de refracción. El rayo incidente, al llegar a la superficie de separación, además de dar origen al rayo reflejado, origina el rayo refractado, el cual se mantiene en el mismo plano de incidencia y forma con la normal un ángulo r, que cumple la condición:

Donde n es una constante que depende del par de medios en que se propaga el rayo luminoso.

Cuando la dirección del rayo incidente coincide  con la normal a la superficie, el ángulo de incidencia es nulo y por lo tanto también lo son el de reflexión y el de refracción.

La dirección del rayo incidente coincide con la prolongación del rayo refractado, y el reflejado vuelve sobre el incidente en sentido contrario.

Reversibilidad de las trayectorias

Según las leyes fundamentales de la óptica geométrica, se deduce que si un rayo incidente pasa en un momento dado por un punto P y, después de varias reflexiones y refracciones, pasa por otro punto M, otro rayo incidente que pase por M en sentido contrario y en la misma dirección pasará luego también por P en sentido contrario que el primero.